VALUTAZIONE DEGLI ASPETTI GEOLOGICI, GEOMORFOLOGICI ED IDROGEOLOGICI DELL’AREA SU CUI INSISTE IL LOTTO DI TERRENO SITO IN VIA DELLE CONCORDIA, CATASTALMENTE IDENTIFICATO CON LE P.LLE 1106-1107-1093 DEL FG. 22.

DITTA: DI GIOVANNI SANTO E GIUNTA GRAZIA MARIA

Dicembre 2012

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Salvatore Quattrocchi

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STUDIO GEOLOGICO

COMUNE DI MILAZZO PROVINCIA DI MESSINA

2

COMUNE DI MILAZZO PROVINCIA DI MESSINA

VALUTAZIONE DEGLI ASPETTI GEOLOGICI, GEOMORFOLOGICI ED IDROGEOLOGICI DELL’AREA SU CUI INSISTE IL LOTTO DI TERRENO SITO IN VIA DELLE CONCORDIA, CATASTALMENTE

IDENTIFICATO CON LE P.LLE 1106-1107-1093 DEL FG. 22.

RELAZIONE GEOLOGICA

SOMMARIO

1. PREMESSA 3

2. CARATTERISTICHE MORFOLOGICHE DEL TERRITORIO 4

3. INQUADRAMENTO GEOLOGICO STRUTTURALE 6

4. GEOLITOLOGIA 7

5. CENNI DI IDROGEOLOGIA 9

6. INDAGINI GEOGNOSTICHE IN SITU 11

6.1. PROVE PENETROMETRICHE DINAMICHE CONTINUE 11 6.2. PROSPEZIONE GEOFISICA CON IL METODO M.A.S.W. 11

7. CARATTERISTICHE GEOMECCANICHE 15

8. PERICOLOSITÀ SISMICA LOCALE 17

9. CONSIDERAZIONI CONCLUSIVE 20

3

Su incarico della ditta, Di Giovanni Santo e Giunta Grazia

Maria, è stato effettuato, previa consultazione della letteratura

specifica, lo studio geologico della porzione di territorio su

cui insiste il lotto di terreno, sito in Via della Concordia,

catastalmente identificato con le P.lle 1106-1107 e 1093 del Fg.

22.

Nello specifico, il lavoro è stato articolato nelle seguenti

fasi:

1. Rilevamento geolitologico di superficie dell’area con

restituzione su base cartografica in scala 1:2.000;

2. Ricostruzione della successione litologica di stretto

interesse, attraverso la consultazione di precedenti lavori

e le risultanze di due pozzetti geognostici realizzati in

situ;

3. Caratterizzazione e classificazione dei terreni presenti;

4. Valutazione di eventuali processi morfologici e loro stato

di attività.

Lo studio così strutturato ha consentito di definire:

a) Caratteristiche litologiche e morfologiche dell’area;

b) caratteristiche idrologiche e idrogeologiche generali;

c) eventuali superfici di discontinuità tra i terreni e loro

geometria;

d) stato di alterazione e/o fratturazione dei litotipi.

Per la definizione dei parametri di taglio dei terreni di

interesse, sono state realizzate due prove penetrometriche

dinamiche continue (din. 1 e din. 2), mediante penetrometro

medio, spinte rispettivamente fino alle profondità di metri 4,80

e 4,40 dal p.c.. Le prove suddette non sono state ulteriormente

approfondite a causa del rifiuto all’avanzamento dello scandaglio

penetrometrico.

Per defininire la categoria sismica del suolo di fondazione,

(D.M. 14/01/2008), è stata eseguita in sito una indagine sismica

di tipo M.A.S.W..

1. PREMESSA

4

L’area su cui insiste il sito di interesse è situata nel

territorio comunale di Milazzo, in Via della Concordia. In

cartografia ufficiale, I.G.M. in scala 1:25.000, ricade nella

tavoletta MILAZZO: F° 253 I S.W., mentre nella CTR Sicilia, scala

1:10.000, si colloca nella sezione 600040.

CARTA IGM

Fg. 253 MILAZZO

COORD. GEOGRAFICHE

Dal punto di vista morfologico appartiene all’ ambiente di

piana alluvionale ed è ubicata tra i torrenti Mela e Floripotema,

ad una quota di circa 57-58 m s.l.m..

Il reticolo idrografico locale, ad eccezione dei due corsi

d’acqua sumenzionati, considerata l’alta permeabilità dei terreni

ivi presenti e la morfologia sub-pianeggiante che caratterizza i

luoghi, è poco marcato con linee di impluvio per lo più

rettilinee, discontinue ed effimere.

L’area di stretto interesse, tenuto conto della natura

pianeggiante e delle caratteristiche litologiche che la

contraddistinguono, ad oggi non è soggetta a prevedibili fenomeni

morfoevolutivi, pertanto si ritiene la stessa caratterizzata da

un assetto morfologico stabile e duraturo. Non si rinvengono

2. CARATTERISTICHE MORFOLOGICHE DEL TERRITORIO

Area di progetto

Lat.: 38.179

Long.: 15.261

Stralcio non in scala

5

inoltre neanche eventuali rischi e/o pericoli di natura

idraulica.

Quanto sopra viene suffragato anche dal Piano Assetto

Idrogeologico (P.A.I.), redatto dall’Assessorato Territorio e

Ambiente – Regione Sicilia, il quale identifica l’area come

libera da qualsiasi vincolo idrogeologico ed idraulico.

PIANO STRALCIO DI BACINO PER L’ASSETTO IDROGEOLOGICO (P.A.I.)

STRALCIO CARTA DELLA PERICOLOSITÀ E DEL RISCHIO GEOMORFOLOGICO –C.T.R. 600040–

STRALCIO CARTA DEL RISCHIO IDRAULICO PER FENOMENI DI ESONDAZIONE–C.T.R. 600040–

Sito di progetto

Sito di progetto

6

L’area oggetto di studio fa parte dell’Arco Calabro-

Peloritano il quale secondo Giunta et alii,1998, affiora oggi in

uplift recente, controllato da complicati sistemi di faglie che

spesso hanno obliterato i precedenti rapporti di sovrapposizione

tra le varie unità che costituiscono l’impalcatura alpina

dell’edificio tettonico.

L’Arco Calabro-Peloritano interrompe la continuità della

Catena Appennino-Maghrebide ed ha subito, soprattutto durante il

Mesozoico, un’evoluzione

tettono-sedimentaria

simile a quella dei

settori occidentali

della Sicilia, ovvero,

durante il Giurassico si

è avuto un sistema

alternato di bacini e

piattaforme progradanti

su basamento

cristallino-metamorfico.

In seguito, tra

l’Oligocene e il

Miocene, si ha

l’evoluzione Alpina dei

Monti Peloritani con

strutturazione

dell’edificio tettonico,

con sviluppo graduale di sovrascorrimenti ad alto angolo e pieghe

ad esse associati. L’ordine tettonico- sequenziale in parte

ipotetico, secondo Giunta et alii,1998, viene così schematizzato

e riassunto:

1) Sistema di sovrascorrimenti in ramp e flat che ha prodotto

la sovrapposizione tra le diverse Unità più interne.

2) Ulteriore sviluppo di sovrascorrimenti durante il Miocene

inferiore che ha prodotto l’inviluppo delle precedenti geometrie,

con il coinvolgimento di successione terrigene di avanfossa.

3. INQUADRAMENTO GEOLOGICO STRUTTURALE

7

3) Sistema di faglie inverse ad angolo elevato che determina un

breaching delle strutture precedenti.

4) Sistema di faglie strike-slip, attive dal Pliocene superiore

e durante il Pleistocene, variamente orientate con superfici

di taglio semplice grossomodo ad andamento N.W.- S.E.

5) Sistema di faglie estensionali a varia inclinazione e ad

immersione tirrenica a cui è connesso l’incremento in uplift

dell’orogene attuale.

In particolare la Catena Peloritana presenta uno stile

tettonico a falde di ricoprimento, impilatesi in prossimità del

limite Eocene-Oligocene, avente assetto monoclinalico ad

immersione tirrenica, a prevalente componente N.-N.E., con due

depressioni in corrispondenza degli allineamenti Patti-Floresta e

Castroreale Terme-Francavilla di Sicilia,comprese tra gli alti

strutturali di Longi e di Taormina. Pertanto le Unità

stratigrafico-strutturali affiorano, dalle più basse nella parte

meridionale alle più alte nella parte settentrionale della

Catena, al di sotto di una estesa coltre terrigena Cenozoica, in

fasce allungate in direzione W.NW.-E.SE. più o meno ampie e

discontinue.

I rilevamenti di campagna, le risultanze delle indagini

dirette ed indirette eseguite in sito, nonchè le esperienze

maturate in precedenti studi, hanno permesso di definire le

caratteristiche geolitologiche dell’area in cui ricade il sito di

interesse.

Nella fattispecie essa è costituita esclusivamente da

terreni noti in letteratura come “depositi alluvionali recenti”.

Di seguito si riporta una breve descrizione dei suddetti terreni.

Depositi alluvionali recenti

Depositi incoerenti in facies fluvio-deltizia, talora

terrazzati, costituiti in prevalenza da ghiaie, sabbie, limi e

conglomerati decementati in abbondante matrice sabbioso-limosa.

Tali litotipi presentano stratificazione spesso irregolare e mal

4. GEOLITOLOGIA

8

distinta. I ciottoli inglobati nella matrice limoso-sabbiosa

presentano un discreto grado di arrotondamento, testimoni di un

lungo trasporto, ed uno scarso grado di selezione (sorting), il

quale denota un ambiente deposizionale ad elevata energia.

La loro composizione mineralogica rispecchia le

caratteristiche dei rilievi presenti a monte, dai quali derivano,

e precisamente risultano costituiti da elementi cristallini, i

quali presentano una buona resistenza all’erosione ed all’usura

derivata dal trasporto fluviale. Dal punto di vista stratigrafico

tali terreni presentano, a causa delle modalità deposizionali

accennate sopra, frequenti eteropie di facies sia in orizzontale

che in verticale, con interdigitazioni e lenti ghiaoso-sabbiose

all’interno di limi-sabbiosi e sabbie-limose.

Sulla verticale del sito di interesse, giusto quanto accertato

con i pozzetti geognostici realizzati in sito e tenuto conto dei

dati delle indagini eseguite, si riscontra la presenza di due

strati, distinti sulla base delle loro caratteristiche

granulometriche e geomeccaniche. Il primo strato o livello, con

spessore di circa 1,50 metri (dal p.c. a 1,50 m. di profondità

circa), è costituito da limi, limi sabbiosi e sabbie limose

prevalenti. Il secondo è costituito prevalentemente da sabbie

medio-grosse con ghiaie alternate a livelli e lenti ghiaoso-

ciottolose e presenta caratteristiche geomeccaniche via via

crescenti con la profondità. Lo spessore locale delle alluvioni,

giusto quanto verificato attraverso perforazioni per ricerche

idriche eseguite nei dintorni, è valutabile in circa 40-45 metri.

Al di sotto delle alluvioni si riscontrano depositi in facies via

via più argillosa.

9

La circolazione delle acque sotterranee é legata al grado di

permeabilità dei terreni, ovvero alla capacità che essi hanno di

lasciarsi attraversare dai fluidi in condizioni normali di

temperatura e pressione. La permeabilità dipende strettamente da

caratteristiche peculiari quali porosità e/o fratturazione del

litotipo, inoltre, essa può essere fortemente condizionata dalla

distribuzione areale dei litotipi, dalla loro disposizione

geometrica nonché dalle strutture tettoniche locali.

Si definiscono impermeabili tutte quelle rocce in cui non

hanno luogo percettibili movimenti d’acqua, per mancanza di pori

e/o fessure sufficientemente grandi, roccia compatta, argille,

etc., o per mancanza di interconnessione tra i vuoti.

Si definiscono invece permeabili rocce porose e/o fratturate

i cui i vuoti risultino essere intimamente interconnessi.

Le rocce permeabili possono essere distinte in due grandi

categorie:

• Rocce permeabili per fessurazione

• Rocce permeabili per porosità

La permeabilità per porosità è anche detta permeabilità

primaria ed è singenetica, ovvero i pori si formano durante la

diagenesi dei sedimenti; essa interessa prevalentemente le rocce

sedimentarie.

La permeabilità per fessurazione, invece, viene anche

definita permeabilità secondaria ed è postdiagenetica; essa

interessa sia le rocce sedimentarie sia le rocce di natura

diversa.

Per le rocce permeabili per fessurazione bisogna distinguere:

Rocce solubili all’acqua

Rocce insolubili all’acqua

Nella prima categoria rientrano le rocce evaporitiche le

quali, essendo solubili all’acqua, subiscono un ampliamento delle

fessure e degli interstizi per dissoluzione che produce un

aumento generale della permeabilità (permeabilità crescente).

Nella seconda invece rientrano le rocce con scarsa solubilità

5. CENNI DI IDROGEOLOGIA

10

all’acqua, ove la permeabilità, se non rimane costante,

diminuisce nel tempo a causa dei prodotti di alterazione

trasportati dall’acqua che tendono ad occludere le fessure.

Dal punto di vista idrogeologico i terreni dell’area in

studio sono dotati di permeabilità primaria con K (coefficiente

di permeabilità) che dipende dalla granulometria del sedimento,

dalla geometria, impacchettamento e grado di selezione dei

granuli e dalla presenza o meno di matrice pelitica

interstiziale.

Il valore del coefficiente di permeabilità per tali

sedimenti varia da valori elevati (K>10-1 cm/sec) a valori medio-

bassi (K<10-4 cm/sec) in funzione della prevalenza delle classi

granulometriche più grossolane sui fini e viceversa.

Le misurazioni della piezometrica nei pozzi esistenti in

zona, effettuate in vari periodi dell’anno, hanno rilevato la

presenza di un primo acquifero a falda libera, alquanto

discontinuo, con livello statico attestato a profondità mai

inferiore ai 40 metri dal p.c.. Lo stesso livello statico si

abbassa sensibilmente nei periodi più asciutti dell’anno.

11

Al fine di acquisire una conoscenza geologico-tecnica dei

terreni di stretto interesse, oltre alla consultazione di

precedenti indagini, eseguite per altri lavori nelle vicinanze

del sito di progetto, sono state realizzate due prove

penetrometriche dinamiche continue spinte alle profondità di

metri 4,80 e 4,40 dal p.c..

Le prove sono state eseguite mediante penetrometro medio tipo

DL_030 avente le seguenti caratteristiche:

- massa battente Kg 30;

- altezza di caduta libera cm 20;

- punta conica con sezione cm2 10;

- peso delle aste 2,4 Kg/ml.

L’indagine consiste nel misurare il numero di colpi

necessario per infiggere nel terreno lo scandaglio

penetrometrico, per tratti di 10 cm, sotto la spinta di una massa

battente di 30 Kg e con volata costante di 20 cm.

I risultati di dette indagini sono visibili nelle tabelle e

nei diagrammi di avanzamento riportati in appendice (All.3).

Per il diagramma si ha in ascissa il numero N di colpi ed in

ordinata la profondità.

6.2. Prospezione geofisica con il metodo M.A.S.W. Per la identificazione della categoria sismica del suolo di

fondazione è stata eseguita, in situ, una indagine sismica tipo

M.A.S.W..

-Multichannel analisys of surface waves (M.A.S.W.)-

Ai sensi della nuova normativa sismica italiana, introdotta

con l’O.P.C.M. 3274 del 20/03/03, successivamente ripresa nel

testo unico sulle costruzioni del 14.01.2008 è necessario

valutare la “Pericolosità Sismica di Base” per la determinazione

dell’Azione Sismica di Progetto. In mancanza di studi e/o

analisi, per la definizione dell’azione sismica si può fare

riferimento ad un approccio semplificativo che si basa

sull’individuazione di categorie di sottosuolo di riferimento,

6. INDAGINI GEOGNOSTICHE IN SITU

6.1. Prove penetrometriche dinamiche continue

12

come da Tab. 3.2.II del succitato D.M.. La classificazione del

suolo è convenzionalmente eseguita sulla base della velocità

media equivalente di propagazione delle onde di taglio entro 30 m

di profondità (Vs30).

La pericolosità sismica di base deve tener conto del valore

di ag (accelerazione di picco in superficie del sito),

determinato sulla base di idonei grafici e tabelle (progetto S1

– INGV), che fanno riferimento a suolo di tipo A, cioè roccia

affiorante o suolo omogeneo molto rigido, per il quale il moto

sismico al bedrock non subisce variazioni sostanziali.

In presenza di suoli di tipo B, C, D, E, S1 ed S2 il moto

sismico in superficie risulta modificato rispetto al moto sismico

al bedrock, in funzione dell’intensità e del contenuto in

frequenza dell’input sismico, delle caratteristiche elastiche e

dello spessore del suolo attraversato dalle onde sismiche per

giungere in superficie. Pertanto per valutare l’accelerazione

sismica spettrale in presenza delle categorie di suolo anzidette

la normativa introduce un fattore di amplificazione S ed un

periodo di oscillazione T che definiscono lo spettro di risposta

di un oscillatore semplice caratterizzato da smorzamento pari al

5%.

Il metodo MASW (Multichannel Analysis of Surface Waves) è

una tecnica di indagine non invasiva che individua il profilo di

velocità delle onde di taglio verticali Vs, basandosi sulla

misura delle onde superficiali fatta in corrispondenza di diversi

geofoni posti sulla superficie del suolo. Recenti studi, infatti,

hanno consentito di creare un modello matematico basandosi

sull’analisi delle onde di Rayleigh, che viaggiano con una

velocità correlata alla rigidezza della porzione di terreno

interessata dalla propagazione delle onde. Il metodo si basa

sull’analisi spettrale del sismogramma, mediante trasformata di

Fourier, che restituisce lo spettro del segnale. In un mezzo

stratificato le onde di Rayleigh sono dispersive in quanto si

propagano con diverse velocità di fase e velocità di gruppo alle

varie lunghezze d’onda (Achenbach, J.D., 1999, Aki, K. and

13

Richards, P.G., 1980 ) o detto in maniera equivalente la velocità

di fase (o di gruppo) apparente delle onde di Rayleigh dipende

dalla frequenza di propagazione. La natura dispersiva delle onde

superficiali è correlabile al fatto che onde ad alta frequenza si

propagano negli strati più superficiali e quindi danno

informazioni sui primi metri di profondità invece onde a bassa

frequenza si propagano negli strati più profondi e quindi

interessano spessori maggiori di terreno.

La strumentazione utilizzata per l'esecuzione dell’indagine

MASW è consistita in:

N° 1 Registratore/sismografo multicanale “AMBROGEO ECHO 12-

24/2002” a memoria incrementale, gestito da un microprocessore,

con ventiquattro canali di acquisizione simultanea, scale dei

tempi variabili e incremento di segnale variabile per ogni

canale;

N°1 Computer portatile;

N°12 Ricevitori: Geofoni (4,5HZ);

N°1 Cavo sismico 12 tracce, 60 m, intervallo 5m, con

connettori NK2721C e attacchi doppi;

N°1 Mazza di battuta kg 10 con starter;

N°1 Piattello di battuta in alluminio (dimensioni 20x20x5 cm).

Il sismografo consente l’amplificazione sia statica che

dinamica del segnale; quella dinamica (regolazione del guadagno)

permette di amplificare il segnale nel suo insieme, compreso il

rumore di fondo. La statica può essere utilizzata dopo

l’acquisizione del segnale per evidenziare maggiormente l’inizio

della perturbazione, in quanto opera una variazione di scala

delle ordinate esclusivamente in fase di visualizzazione. Per

esaltare il segnale rispetto al rumore di fondo è possibile

inoltre sommare in memoria più tracce riferite alla stessa coppia

energizzatore - geofono (stacking). Poiché il rumore è casuale

mentre il segnale è costante, tale sommatoria finisce per

esaltare quest’ultimo a scapito del disturbo. Inoltre, al fine di

ottenere il migliore segnale possibile, lo strumento è dotato di

opportuni filtri passa banda. L'energizzazione del terreno è

14

avvenuta, in funzione della lunghezza degli stendimenti adottati,

tramite l’utilizzo di una massa battente del peso di 10 Kg.

L’inizio della registrazione viene comandato al sismografo

dalla ricezione di un impulso elettrico generato da un sensore

piezoelettrico collocato nella mazza, caratterizzato da ritardo

zero.

La disposizione dei geofoni è stata di tipo lineare con

punti di scoppio e ricevitori collocati lungo una linea retta; la

distanza tra i geofoni è stata di 2 m, la sorgente è stata posta

a -2,00 m, a -4,00 m e a -6,00 m dal primo e dall’ultimo geofono.

Per l’intervallo e la durata di acquisizione sono stati scelti

quei valori che visivamente hanno fornito la curva di dispersione

più facile da individuare.

L’interpretazione dei dati di campagna è stata effettuata

mediante opportuno programma di interpretazione ed è consistita

nelle seguenti tre fasi:

La prima fase prevede il calcolo della velocità di fase (o

curva di dispersione) apparente sperimentale.

La seconda fase consiste nel calcolare la velocità di fase

apparente numerica.

La terza ed ultima fase consiste nell’individuazione del

profilo di velocità delle onde di taglio verticali Vs,

modificando opportunamente lo spessore h, le velocità delle onde

di taglio Vs e di compressione Vp (o in maniera alternativa alle

velocità Vp è possibile assegnare il coefficiente di Poisson ν),

e la densità di massa γ degli strati che costituiscono il modello

del suolo, fino a raggiungere una sovrapposizione ottimale tra la

velocità di fase (o curva di dispersione) sperimentale e la

velocità di fase (o curva di dispersione) numerica corrispondente

al modello di suolo assegnato.

Il modello di suolo e quindi il profilo di velocità delle

onde di taglio verticali possono essere individuati con procedure

manuali o con procedure automatiche o con una combinazione delle

due.

Generalmente si assegnano il numero di strati del modello,

15

il coefficiente di Poisson, le densità di massa e si variano lo

spessore h e le velocità Vs degli strati.

Nella procedura manuale si assegnano per tentativi diversi

valori delle velocità Vs ( all’interno del range di dispersione)

e degli spessori h, cercando di avvicinare le curve di

dispersione numeriche alle curve di dispersione sperimentale.

In genere quando l’errore relativo tre curve sperimentale e

curve numeriche é comprese tra il 5% e il 20% si ha un

soddisfacente accordo tre le due curve ed il profilo di velocità

delle onde di taglio Vs e quindi il tipo di suolo sismico

conseguente rappresenta una soluzione valida da un punto di vista

ingegneristico.

Dopo aver determinato il profilo di velocità delle onde di

taglio verticali Vs è possibile procedere al calcolo della

velocità equivalente Vs30 nei primi 30 m di profondità e quindi

individuare le categorie sismiche del suolo.

In appendice (All.3) si riportano, diagrammi, grafici,

tabelle ed i risultati relativi alla sudetta prova M.A.S.W..

7. CARATTERISTICHE GEOMECCANICHE

Per la definizione

delle caratteristiche

geomeccaniche dei

materiali indagati con

prove penetrometriche

dinamiche continue è

necessario adottare

prima un coefficiente

correttivo in base alla

resistenza specifica

dei vari livelli;

Vannelli – Benassi

(1983) per terreni

granulari:

77.0 /NN 10spt ≤

(2)( 1 ) (3)

1) Peck

- Hanson

- T h o r b u r n

2) Mheyerhof

(<

5%

S a b b i a

f i n e

e l i m o)

3)

Mheyerhof (>

5 %

S a b b i a

f i n e

e

l i m o)

0 10 20 3 0 4 0 50 60

20°

25°

30°

35°

40°

45°

Nspt

A n g o

l o d ‘

a t t r i t o I

n t e r n o

φ

Fig. n.1

16

Definizione parametri geomeccanici

Angolo d'attrito (Φ)

Il valore dell'angolo d'attrito interno di picco in situ (Φ)

in termini di sforzi efficaci, viene ricavato dalle correlazioni

proposte da MEYERHOF (1) per sabbie con presenza di fini maggiore

o inferiore al 5% e da PECK - HANSON - THORNBURN (2) (fig. n 1)

nonché dalle relazioni qui sotto riportate, proposte da YUKITAKE

SHIOI e JIRO FUKUNI (3) (1982) in accordo con la JAPONESE

NATIONAL RAILWAY (4):

Modulo di deformabilità Un valore attendibile del modulo

elastico (E) può essere rilevato dalla relazione proposta da

DENVER (1982) sulla scorta delle esperienze di D'APOLLONIA (1970)

WEBB (1970) ed altri:

Curva

S1

(Kg/cm2)

S2

(Kg/cm2)

Note Riferimento

1

2

3

4

5

7.56

10.45

5.17

4.78

3.16

187.5

367.9

74.6

71.7

15.8

Sabbia e ghiaia NC

Sabbia SC

-----

Sabbia satura

Sabbia argillosa

D’Apollonia et Al., 1970

“” “”

Schultze & Menz.,1961

Webb, 1970

Webb, 1970

Sulla scorta dei dati delle indagini eseguite, sono stati

estrapolati per i terreni presenti sulla verticale del sito i

seguenti valori di caratteristiche geomeccaniche:

273.0 += sptNϕ15*15 += sptNϕ

21 * SNSE spt +=

MODU

LO D

I YOU

NG E

(Kg/

cm)2

E= S N + S1 spt 2

NSPT

0 20 40 60 80 100

200

600

800

1000

400

17

• Orizzonte (A) – dal p.c. fino a m 1,50 circa

(Limi, limi sabbiosi e sabbie limose prevalenti)

- peso di volume saturo γ = 18,6 KN/m3

- angolo di attrito efficace φ’ = 25°

- coesione non drenata cu = 0.00 KPa

- Modulo di deformazione drenato E’= 250 Kg/cm2 ≈ 24,60 MPa

• Orizzonte (B) – da m 1,50 in poi

(sabbie medio-grosse con ghiaie alternate a livelli e lenti

ghiaoso-ciottolose)

- peso di volume saturo γ = 19,8 KN/m3

- angolo di attrito efficace φ’ = 35°

- coesione non drenata cu = 0.00 KPa

- Modulo di deformazione drenato E’= 500 Kg/cm2 ≈ 49,10 Mpa

La zonizzazione sismica (caratterizzazione sismica locale)

consiste nell’identificare aree a risposta omogenea rispetto al

rischio sismico, attraverso l’individuazione di un insieme di

criteri volti a minimizzare gli effetti di un terremoto.

Il comportamento di un sito, quando interessato da un evento

sismico, dipende da molteplici fattori:

- geolitologici;

- geomorfologici;

- idrogeologici;

- geofisica locale, ed altri ancora.

Gli effetti che si manifestano durante un sisma possono

essere molto diversificati in località tra loro anche vicine, a

causa di una differente risposta sismica locale.

Le caratteristiche con cui si presenta un sisma, in un dato

sito, sono fortemente dipendenti, oltre che dalle proprietà

sismotettoniche e dalle modalità di rilascio dell’energia alla

sorgente, anche dal percorso di propagazione delle onde sismiche

8. PERICOLOSITÀ SISMICA LOCALE

18

e da fattori di risposta locale che modificano la composizione

spettrale dello stesso.

o Criteri e metodologie per la determinazione della risposta del sito

La risposta sismica di un area è funzione di diversi fattori

concomitanti, di ciò bisogna tener conto valutando se questi

rappresentano un fattore di amplificazione. Aree ad elevata

acclività, zone di cresta, di scarpata, di dorsale etc. possono

dare origine a fenomeni di rifrazione o focalizzazione delle onde

sismiche che determinano concentrazioni locali di sollecitazione

dinamica tali da esaltare gli effetti di un terremoto. Allo

stesso modo, aree interessate da discontinuità tettoniche e da

sistemi di fratturazione in genere, che rappresentano elementi di

debolezza, di disomogeneità e/o anisotropia, sono interessate dai

medesimi effetti.

In tali zone è presumibile che si determinano meccanismi di

assorbimento, di trasferimento e di concentrazione degli sforzi

dinamici che, indipendentemente dalla potenzialità sismogenetica,

possono determinare una esaltazione dell’ampiezza delle onde

sismiche. A tali fattori va aggiunta la rigidità sismica che

rappresenta un parametro legato all’incidenza dei danni; questi

ultimi tendono a diminuire all’aumentare del modulo G dei

terreni.

o riferimenti normativi e categorie di suoli

La nuova normativa sismica italiana, come riportato nel D.M.

14/01/2008 “Norme Tecniche sulle Costruzioni”, definisce l’azione

sismica di progetto basandosi sulla categoria sismica di suolo su

cui sarà realizzata l’opera.

La classificazione del suolo è convenzionalmente eseguita

sulla base della velocità media equivalente di propagazione delle

onde di taglio entro 30 m di profondità (Vs30).

Per Vs30 si intende, quindi, la media pesata delle velocità

delle onde S negli strati fino a 30 m di profondità, misurati dal

piano di posa della fondazione.

Questa, viene calcolata secondo la seguente relazione

definita al punto 3.2.2 delle citate NTC:

19

Sulla base del suddetto valore vengono individuate le

categorie di suolo riportate nella tabella seguente ed in

generale il fenomeno dell’amplificazione diventa più accentuato

passando dalla classe A alla classe E.

A A m m a s s i r o c c i o s i a f f i o r a n t i o t e r r e n i m o l t o r i g i d i c a r a t t e r i z z a t i d a v a l o r i d i V s , 3 0 s u p e r i o r i a 8 0 0 m / s , e v e n t u a l m e n t e c o m p r e n d e n t i i n s u p e r f i c i e u n o s t r a t o d i a l t e r a z i o n e , c o n s p e s s o r e m a s s i m o p a r i a 3 m .

B

R o c c e t e n e r e e d e p o s i t i d i t e r r e n i a g r a n a g r o s s a m o l t o a d d e n s a t i o t e r r e n i a g r a n a f i n a m o l t o c o n s i s t e n t i c o n s p e s s o r i s u p e r i o r i a 3 0 m , c a r a t t e r i z z a t i d a u n g r a d u a l e m i g l i o r a m e n t o d e l l e p r o p r i e t à m e c c a n i c h e c o n l a p r o f o n d i t à e d a v a l o r i d i V s , 3 0 c o m p r e s i t r a 3 6 0 m / s e 8 0 0 m / s ( o v v e r o N S P T , 3 0 > 5 0 n e i t e r r e n i a g r a n a g r o s s a e c u , 3 0 > 2 5 0 k P a n e i t e r r e n i a g r a n a f i n a ) .

C

D e p o s i t i d i t e r r e n i a g r a n a g r o s s a m e d i a m e n t e a d d e n s a t i o t e r r e n i a g r a n a f i n a m e d i a m e n t e c o n s i s t e n t i c o n s p e s s o r i s u p e r i o r i a 3 0 m , c a r a t t e r i z z a t i d a u n g r a d u a l e m i g l i o r a m e n t o d e l l e p r o p r i e t à m e c c a n i c h e c o n l a p r o f o n d i t à e d a v a l o r i d i V s , 3 0 c o m p r e s i t r a 1 8 0 m / s e 3 6 0 m / s ( o v v e r o 1 5 < N S P T , 3 0 < 5 0 n e i t e r r e n i a g r a n a g r o s s a e 7 0 < c u , 3 0 < 2 5 0 k P a n e i t e r r e n i a g r a n a f i n a ) .

D

D e p o s i t i d i t e r r e n i a g r a n a g r o s s a s c a r s a m e n t e a d d e n s a t i o d i t e r r e n i a g r a n a f i n a s c a r s a m e n t e c o n s i s t e n t i , c o n s p e s s o r i s u p e r i o r i a 3 0 m , c a r a t t e r i z z a t i d a u n g r a d u a l e m i g l i o r a m e n t o d e l l e p r o p r i e t à m e c c a n i c h e c o n l a p r o f o n d i t à e d a v a l o r i d i V s , 3 0 i n f e r i o r i a 1 8 0 m / s ( o v v e r o N S P T , 3 0 < 1 5 n e i t e r r e n i a g r a n a g ro s s a e c u , 3 0 < 7 0 k P a n e i t e r r e n i a g r a n a f i n a ) .

E T e r r e n i d e i s o t t o s u o l i d i t i p o C o D p e r s p e s s o r e n o n s u p e r i o r e a 2 0 m , p o s t i s u l s u b s t r a t o d i r i f e r i m e n t o ( c o n V s > 8 0 0 m / s ) .

S1 D e p o s i t i d i t e r r e n i c a r a t t e r i z z a t i d a v a l o r i d i V s , 3 0 i n f e r i o r i a 1 0 0 m / s ( o v v e r o 1 0 < c u , 3 0 < 2 0 k P a ) , c h e i n c l u d o n o u n o s t r a t o d i a l m e n o 8 m d i t e r r e n i a g r a n a f i n e d i b a s s a c o n s i s t e n z a , o p p u r e c h e i n c l u d o n o a l m e n o 3 m d i t o r b a o d i a r g i l l e a l t a m e n t e o r g a n i c h e .

S2 D e p o s i t i d i t e r r e n i s u s c e t t i b i l i d i l i q u e f a z i o n e , d i a r g i l l e s e n s i t i v e o q u a l s i a s i a l t r a c a t e g o r i a d i s o t t o s u o l o n o n c l a s s i f i c a b i l e n e i t i p i p r e c e d e n t i .

L’indagine sismica di tipo M.A.S.W. ha individuato la

presenza di sei sismostrati, aventi caratteristiche sismiche ben

distinte, ed un valore di VS30, calcolato giusto quanto disposto

dal punto 3.2.2 delle NTC (D.M. 14/01/2008), pari a 473 m/s.

Stante ciò, il suolo di fondazione è associabile alla categoria

sismica “B”, con valori di VS30 compresi tra 360 e 800 m/s.

In allegato si riportano i diagrammi, le tabelle ed i

profili relativi all’indagine (M.A.S.W.) effettuata.

o condizioni topografiche

Per le condizioni topografiche locali, valutabili com

configurazioni superficiali semplici, come dettato dal DM

14/01/2008, è possibile adottare la seguente classificazione

(Tab. 3.2.IV del DM):

20

Tabella 3.2.IV – Categorie topografiche Categoria Caratteristiche della superficie topografica

T1 Superficie pianeggiante, pendii e rilievi isolati con inclinazione media i ≤ 15°

T2 Pendii con inclinazione media i > 15°

T3 Rilievi con larghezza in cresta molto minore che alla base e inclinazione media 15° ≤ i ≤ 30°

T4 Rilievi con larghezza in cresta molto minore che alla base e inclinazione media i > 30°

Pertanto, il sito di stretto interesse, caratterizzato da

morfologia subpianeggiante a configurazione superficiale

semplice, va collocato nella categoria “T1” (superficie

pianeggiante, pendii e rilievi isolati con inclinazione media i≤

15°).

9. CONSIDERAZIONI CONCLUSIVE

In seguito a quanto sin qui riportato è possibile riassumere

le seguenti considerazioni conclusive.

• Il lotto di interesse è caratterizzato dalla presenza di

terreni noti in letteratura specialistica come “alluvioni

recenti”.

• I terreni suddetti, caratterizzati dalla presenza di limi e

sabbie limose passanti a sabbie medio-grosse con ghiaie

alternate a livelli e lenti ghiaoso-ciottolose, sono dotati di

buone caratteristiche di stabilità e portanza.

• L’area in esame è caratterizzata da morfologia pianeggiante

e non risulta interessata, ad oggi, da fenomeni morfoevolutivi

di alcun tipo.

• Così come riportato anche nella cartografia tematica del

Piano Assetto idrogeologico (P.A.I.), redatto dall’Assessorato

Territorio e Ambiente – Regione Sicilia, il lotto risulta

scevro da qualsiasi vincolo geomorfologico ed idraulico.

• Sulla verticale del sito si riscontra la presenza di un

acquifero a falda libera, alquanto discontinuo e frazionato, il

cui livello statico si attesta mediante intorno ai 45 metri di

profondità dal p.c..

• Il sito in studio, ai sensi del DM 14/01/2008 “Norme

Tecniche sulle Costruzioni”, caratterizzato da morfologia

21

subpianeggiante a configurazione superficiale semplice, va

collocato nella categoria topografica “T1” e rientra nella

categoria sismica di suolo “B”, con VS30 pari a 473 m/s, giusto

quanto riscontrato dalla indagine M.A.S.W. eseguita in sito.

Geologo

QUATTROCCHI Salvatore

22

COMUNE DI MILAZZO PROVINCIA DI MESSINA

VALUTAZIONE DEGLI ASPETTI GEOLOGICI, GEOMORFOLOGICI ED IDROGEOLOGICI DELL’AREA SU CUI INSISTE IL LOTTO DI TERRENO SITO IN VIA DELLE CONCORDIA, CATASTALMENTE

IDENTIFICATO CON LE P.LLE 1106-1107-1093 DEL FG. 22.

ELABORATI GRAFICI

All.1 -Carta geolitologica

All.2 -Stralcio Mappa Catastale

All.3 Indagini geognostiche

• Prove penetrometriche dinamiche –Diagrammi e tabelle-

• Prospezione geofisica con il metodo M.A.S.W. –Diagrammi,

tabelle, grafici-

INDAGINI GEOGNOSTICHE –All.3-

Prove penetrometriche dinamiche (Din.1 e Din.2) Diagrammi e tabelle

Elaborazione indagine M.A.S.W. Tracce misurate – spettro – curva di dispersione sperimentale –

Allegato A – Elaborazione indagine MASW

A ‐ Dati sperimentali Numero di ricevitori ............................................................................................... 12 Distanza tra i sensori: ............................................................................................ 0m Numero di campioni temporali........................................................................... 7651 Passo temporale di acquisizione......................................................................0.13ms Numero di ricevitori usati per l’analisi................................................................... 12 L’intervallo considerato per l’analisi comincia a .................................................0ms L’intervallo considerato per l’analisi termina a ............................................2000ms

I ricevitori sono invertiti (l’ultimo ricevitore nel file è il primo per l’analisi)

Figura 1: Tracce sperimentali

B ‐ Risultati delle analisi

Frequenza finale .................................................................................................42Hz Frequenza iniziale.................................................................................................2Hz

Figura 2: Curva dispersione sperimentale

C - Curva di dispersione

Freq. [Hz] V. fase [m/s] V. fase min [m/s] V. fase max [m/s] 8.28828 497.012 379.921 614.103 9.95333 483.236 391.4 575.072 13.9192 446.502 352.37 540.634 15.3118 416.655 338.594 494.716 16.6135 363.849 308.748 418.951 18.1272 361.553 306.452 416.655 19.9133 354.666 311.043 398.288 21.2454 347.778 301.86 393.696 22.5472 317.931 281.197 354.666 24.8177 290.38 269.717 311.043 26.5433 306.452 290.38 322.523 27.7845 308.748 285.789 331.707 29.3284 315.635 292.676 338.594 30.4183 327.115 304.156 350.074 31.599 334.003 308.748 359.257 32.8402 324.819 294.972 354.666 33.9906 308.748 292.676 324.819 35.1107 299.564 276.605 322.523 36.4427 294.972 269.717 320.227 38.2894 290.38 267.421 313.339 39.6517 285.789 262.83 308.748 41.6195 278.901 258.238 299.564

Tabella 1: Curva di dispersione

Figura 3: Curva di dispersione

D ‐ Profilo in sito

Numero di strati (escluso semispazio)...................................................................... 6 Spaziatura ricevitori [m]........................................................................................ 2m Numero ricevitori ................................................................................................... 12 Numero modi............................................................................................................ 1

Strato 1 h [m] ......................................................................................................................... 2 z [m] ........................................................................................................................ -2 Vs min [m/s]......................................................................................................... 155 Vs max [m/s] ........................................................................................................ 410 Vs fin.[m/s]........................................................................................................... 273

Strato 2 h [m] ......................................................................................................................... 3 z [m] ........................................................................................................................ -5 Vs min [m/s]......................................................................................................... 166 Vs max [m/s] ........................................................................................................ 501 Vs fin.[m/s]........................................................................................................... 334

Strato 3 h [m] ......................................................................................................................... 4 z [m] ........................................................................................................................ -9 Vs min [m/s]......................................................................................................... 193 Vs max [m/s] ........................................................................................................ 641 Vs fin.[m/s]........................................................................................................... 427

Strato 4 h [m] ......................................................................................................................... 3 z [m] ...................................................................................................................... -12 Vs min [m/s]......................................................................................................... 231 Vs max [m/s] ........................................................................................................ 737 Vs fin.[m/s]........................................................................................................... 491

Strato 5 h [m] ......................................................................................................................... 6 z [m] ...................................................................................................................... -18 Vs min [m/s]......................................................................................................... 248 Vs max [m/s] ........................................................................................................ 813 Vs fin.[m/s]........................................................................................................... 542

Strato 6 h [m] ....................................................................................................................... 12 z [m] ...................................................................................................................... -oo Vs min [m/s]......................................................................................................... 309 Vs max [m/s] ........................................................................................................ 876 Vs fin.[m/s]........................................................................................................... 584

Figura 4: Velocità numeriche – punti sperimentali (verde),

modi di Rayleigth (ciano), curva apparente(blu), curva numerica (rosso)

Figura 5: Profilo Vs numerico

E ‐ Risultati f inali

Vs30: 473 m/s

Categoria di sottosuolo: B La normativa applicata è i l DM 14 gennaio 2008 I l s ito non è suscettibi le di l iquefazione e non è argi l la sensit iva. L'unità geotecnica dello strato rigido è la numero 6 Le caratteristiche meccaniche degli strati migl iorano gradualmente con la profondità Categoria Descrizione

A Ammassi rocciosi affioranti o terreni molto rigidi caratterizzati da valori di Vs,30 superiori a 800 m/s, eventualmente comprendenti in superficie uno strato di alterazione, con spessore massimo pari a 3 m.

B

Rocce tenere e depositi di terreni a grana grossa molto addensati o terreni a grana fina molto consistenti con spessori superiori a 30 m, caratterizzati da un graduale miglioramento delle proprietà meccaniche con la profondità e da valori di Vs,30 compresi tra 360 m/s e 800 m/s (ovvero NSPT,30 > 50 nei terreni a grana grossa e cu,30 > 250 kPa nei terreni a grana fina).

C

Depositi di terreni a grana grossa mediamente addensati o terreni a grana fina mediamente consistenti con spessori superiori a 30 m, caratterizzati da un graduale miglioramento delle proprietà meccaniche con la profondità e da valori di Vs,30 compresi tra 180 m/s e 360 m/s (ovvero 15 < NSPT,30 < 50 nei terreni a grana grossa e 70 < cu,30 < 250 kPa nei terreni a grana fina).

D

Depositi di terreni a grana grossa scarsamente addensati o di terreni a grana fina scarsamente consistenti, con spessori superiori a 30 m, caratterizzati da un graduale miglioramento delle proprietà meccaniche con la profondità e da valori di Vs,30 inferiori a 180 m/s (ovvero NSPT,30 < 15 nei terreni a grana grossa e cu,30 < 70 kPa nei terreni a grana fina).

E Terreni dei sottosuoli di tipo C o D per spessore non superiore a 20 m, posti sul substrato di riferimento (con Vs > 800 m/s).

Tabella 3.2.II NTC – Categorie di sottosuolo

Categoria Descrizione

S1

Depositi di terreni caratterizzati da valori di Vs,30 inferiori a 100 m/s (ovvero 10 < cu,30 < 20 kPa), che includono uno strato di almeno 8 m di terreni a grana fina di bassa consistenza, oppure che includono almeno 3 m di torba o di argille altamente organiche.

S2 Depositi di terreni suscettibili di liquefazione, di argille sensitive o qualsiasi altra categoria di sottosuolo non classificabile nei tipi precedenti.

Tabella 3.2.III NTC – Categorie aggiuntive di sottosuolo